Entre els usuaris que utilitzen vàlvules de globus de gran diàmetre diàriament, sovint informen d'un problema: les vàlvules de globus de gran diàmetre solen ser difícils de tancar quan s'utilitzen en medis amb una diferència de pressió relativament gran, com ara vapor, aigua a alta pressió, etc. Quan es tanquen amb força, sempre es constata que hi haurà fuites i és difícil tancar hermèticament. La raó d'aquest problema és causada pel disseny estructural de la vàlvula i el parell de sortida insuficient del nivell límit humà.

Anàlisi de la dificultat de commutació de vàlvules de gran diàmetre

La força límit horitzontal mitjana d'un adult és de 60-90 kg, depenent de les diferents característiques físiques.

Generalment, la direcció del flux de la vàlvula de globus està dissenyada per ser baixa cap a l'entrada i alta cap a la sortida. Quan una persona tanca la vàlvula, el cos humà empeny el volant perquè giri horitzontalment, de manera que la tapa de la vàlvula es mogui cap avall per aconseguir el tancament. En aquest moment, cal superar la combinació de tres forces, és a dir:

(1) Força d'empenta axial Fa;

(2) Força de fricció Fb entre la empaquetadura i la tija de la vàlvula;

(3) La força de fricció de contacte Fc entre la tija de la vàlvula i el nucli del disc de la vàlvula

La suma de moments és ∑M=(Fa+Fb+Fc)R

Es pot veure que com més gran sigui el diàmetre, més gran serà la força d'empenta axial. Quan està a prop de l'estat tancat, la força d'empenta axial és gairebé propera a la pressió real de la xarxa de canonades (a causa de P1-P2≈P1, P2=0).

Per exemple, si s'utilitza una vàlvula de globus de calibre DN200 en una canonada de vapor de 10 bar, només el primer empenyiment axial de tancament Fa = 10 × πr2 = 3140 kg, i la força circular horitzontal necessària per al tancament és propera a la força circular horitzontal que pot generar un cos humà normal. El límit de força és molt difícil per a una sola persona tancar completament la vàlvula en aquesta condició.

Per descomptat, algunes fàbriques recomanen instal·lar aquestes vàlvules a la inversa, cosa que resol el problema de ser difícils de tancar, però també hi ha el problema que és difícil obrir-les després de tancar.

Anàlisi de les causes de fuites internes de vàlvules de globus de gran diàmetre

Les vàlvules de globus de gran diàmetre s'utilitzen generalment en sortides de calderes, cilindres principals, canonades de vapor i altres llocs. Aquests llocs presenten els següents problemes:
(1) Generalment, la diferència de pressió a la sortida de la caldera és relativament gran, de manera que el cabal de vapor també és més gran i el dany per erosió a la superfície de segellat també és més gran. A més, l'eficiència de combustió de la caldera no pot ser del 100%, cosa que farà que el vapor a la sortida de la caldera tingui un gran contingut d'aigua, cosa que fàcilment causarà cavitació i danys per cavitació a la superfície de segellat de la vàlvula.

(2) Per a la vàlvula de tancament a prop de la sortida de la caldera i el subcilindre, com que el vapor que acaba de sortir de la caldera té un fenomen de sobreescalfament intermitent, en el procés de la seva saturació, si el tractament de suavització de l'aigua de la caldera no és gaire bo, part de l'aigua sovint es precipita. Les substàncies àcides i alcalines causaran corrosió i erosió a la superfície de segellat; algunes substàncies cristal·litzables també poden adherir-se a la superfície de segellat de la vàlvula i cristal·litzar, cosa que fa que la vàlvula no pugui segellar hermèticament.

(3) Per a les vàlvules d'entrada i sortida dels subcilindres, el consum de vapor després de la vàlvula és gran i de vegades petit a causa dels requisits de producció i altres motius. Provoca erosió, cavitació i altres danys a la superfície de segellat de la vàlvula.

(4) Generalment, quan s'obre una canonada de gran diàmetre, cal preescalfar la canonada, i el procés de preescalfament generalment requereix un petit flux de vapor per passar-hi, de manera que la canonada es pugui escalfar lentament i uniformement fins a un cert punt abans que la vàlvula de parada es pugui obrir completament per evitar danys a la canonada. L'escalfament ràpid provoca una expansió excessiva, cosa que danya algunes peces de connexió. Tanmateix, en aquest procés, l'obertura de la vàlvula sovint és molt petita, cosa que fa que la taxa d'erosió sigui molt més gran que l'efecte d'ús normal i redueix seriosament la vida útil de la superfície de segellat de la vàlvula.

Solucions a les dificultats en la commutació de vàlvules de globus de gran diàmetre

(1) En primer lloc, es recomana triar una vàlvula de globus segellada amb manxa, que evita la influència de la resistència de fricció de la vàlvula de pistó i la vàlvula d'embalatge, i facilita el canvi.

(2) El nucli i el seient de la vàlvula han d'estar fets de materials amb bona resistència a l'erosió i al desgast, com ara el carbur d'estèl·lita;

(3) Es recomana adoptar una estructura de doble disc de vàlvula, que no causarà una erosió excessiva a causa d'una petita obertura, cosa que afectarà la vida útil i l'efecte de segellat.